- iv -
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA
Jurusan Sistem Komputer
Program Studi Sistem Digital dan Robotika dan Otomasi Skripsi Sarjana Komputer
Semester Ganjil 2006 / 2007
PERANCANGAN PROTOTIPE KONTROL MOBILE
ROBOT PEMINDAH BENDA
Halley Oey 0700691744
Agus Pramana 0700701335
Arlinda R.H Sagala 0700723323
Abstrak
Tujuan dari pembuatan skripsi ini adalah untuk membuat prototipe robot dengan kemampuan mengangkut beban dengan berbasiskan Mikrokontroler dan dapat dikontrol dengan menggunakan gamepad melalui komputer secara wireless menggunakan bluetooth. Metode studi pustaka dalam skripsi ini mencakup buku acuan, jurnal, data book dan browsing internet. Sedangkan metode perancangan mencakup perancangan perangkat keras, perangkat lunak, serta percobaan-percobaan dan pengujian terhadap sistem yang dibuat. Implementasi dilakukan dengan melakukan pengontrolan terhadap robot dengan gamepad melalui komputer, kemampuan gerak dari robot dan kemampuan robot mengangkat beban. Hasil yang dicapai adalah sebuah prototype robot pengangkat beban yang dapat mengangkut beban sampai 130 g dan dapat dikontrol menggunakan gamepad melalui komputer secara wireless.
- v -
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih, berkat dan karunia-Nya yang telah membimbing dan menguatkan hati penulis dalam menyusun dan menyelesaikan Skripsi yang berjudul “PERANCANGAN PROTOTIPE KONTROL MOBILE ROBOT PEMINDAH BENDA”, sebagai tugas akhir dan prasyarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan (S1) di Jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan serta dukungan moral. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak, terutama kepada :
1. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moral dan materiil dalam penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada penulis untuk menyusun dan menyelesaikan skripsi.
3. Bapak Wiedjaja, S.Kom., M.Kom. selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 4. Bapak Robby Saleh S.Kom., MT selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer
yang telah memberikan kepercayaan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
- vi -
5. Bapak Suryadiputra Liwatimena, Pgdip.App.Sci., Dr., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan ide, waktu, lowongan, saran, serta dukungan moril kepada penulis.
6. Semua dosen Universitas Bina Nusantara yang selama ini telah memberikan ilmu dan bimbingan akademis kepada penulis selama perkuliahan.
7. Teman-teman dan asisten laboratorium UPT perangkat keras.
8. Teman-teman dari divisi Penelitian dan Pengembangan Sistem Komputer.
9. Segenap civitas akademika Universitas Bina Nusantara tempat penulis membina ilmu dan berkarya selama ini.
10.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan dan bantuan dalam pembuatan skripsi ini.
Tak ada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun terhadap skripsi ini dari rekan-rekan pembaca sangat dibutuhkan agar dapat membuat skripsi ini lebih baik.
Akhir kata, penulis merasa sangat bersyukur apabila skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi kepentingan orang banyak. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca serta dapat dikembangkan ke arah yang lebih sempurna.
Jakarta, Juni 2007
- vii -
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar ... i
Halaman Judul Dalam ... ii
Halaman Pengesahan...iii
Abstrak ... iv
Prakata ...v
Daftar Isi ... vii
Daftar Tabel ... xi
Daftar Gambar . ...xii
Daftar Lampiran ...xv
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1
1.2Ruang Lingkup ...2
1.3Tujuan dan Manfaat ... 3
1.4Metodologi Penelitian ... 3
1.5Sistematika Penulisan ... 4
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1Robotika ... 6
2.1.1 Klasifikasi umum dari Robot ... 7
- viii -
2.1.3 Titik Berat Mobile Robot ... 10
2.2Bluetooth ... 10
2.3AVR ATMega8535 ... 13
2.3.1 Konfigurasi Pin AVR ATMega8535 ... 14
2.3.2 Struktur Arsitektur AVR ATMega8535 ... 16
2.3.3 UART Control register ... 17
2.3.4 UART Baud rate register ... 18
2.4Komunikasi serial ... 19 2.5USB gamepad ... 20 2.6Kamera CCTV ... 23 2.7Motor ... 23 2.7.1 Motor DC ... 24 2.7.2 Motor Servo ... 25
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM 3.1Analisis Keseimbangan Robot ... 26
3.1.1 Analisis Pusat Berat Robot ... 27
3.2Rancang bangun ... 29
3.2.1 Perancangan Perangkat Keras ... 35
3.2.2 Modul Pengendali ... 37
3.2.3 Modul driver motor ... 41
- ix -
3.2.5 Modul bluetooth ... 45
3.2.6 USB gamepad ... 46
3.2.7 Modul Wireless Camera 1/3” CMOS ...49
3.2.8 Perancangan software ... 50
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI 4.1Spesifikasi sistem ... 54
4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras ... 54
4.1.2 Spesifikasi Perangkat Lunak ... 55
4.1.3 Daftar komponen ... 57
4.2Prosedur Operasional ... 58
4.3Implementasi sistem ... 60
4.3.1 Pengujian Gerakan Mobile Robot Dengan Menggunakan Gamepad ... 60
4.3.2 Pengujian Gerakan Lengan Robot Dengan Menggunakan Gamepad .... 61
4.3.3 Pengujian gerakan Lengan Robot mengangkat beban ... 63
4.3.4 Pengujian kecepatan mobile robot ... 64
4.3.5 Evaluasi Penyimpangan pada Mobile Robot saat berjalan lurus ... 66
4.3.6 Pengujian koneksi Bluetooth ... 68
4.3.7 Pengujian tampilan wireless camera...69
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 4.4Kesimpulan ... 70
- x -
DAFTAR PUSTAKA ...72 RIWAYAT HIDUP ... 73 LAMPIRAN-LAMPIRAN
- xi -
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kelas dalam bluetooth ...…….…………... 12
Tabel 2.2 Fungsi Lain Port B AVR ATMega 8535 ……… 15
Tabel 2.3 Fungsi Lain Port D AVR ATMega 8535 ……… 16
Tabel 2.4 UART Control Register ……….. 18
Tabel 2.5 UART Baud Rate Register ...19
Tabel 3.1 Logic Driver motor...41
Tabel 3.2 Karakteristik Bluetooth ... 46
Tabel 3.3 Kelas – kelas Bluetooth ... 46
Tabel 4.1 Daftar komponen ... 57
Tabel 4.2 Hasil Uji Mobile Robot dengan menggunakan Gamepad ... 61
Tabel 4.3 Hasil Uji Lengan Robot dengan menggunakan Gamepad ... 63
Tabel 4.4 Hasil Uji Lengan Robot Mengangkat Benda ... 64
Tabel 4.5 Hasil Uji Kecepatan Mobile Robot ... 65
- xii -
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Pergerakan lengan robot ... 9
Gambar 2.2 Titik berat mobile robot ... 10
Gambar 2.3 USB bluetooth dongle ………. 12
Gambar 2.4 Konfigurasi Pin AVR ATMega 8535 ………. 14
Gambar 2.5 Arsitektur AVR ATMega8535 ………... 16
Gambar 2.6 Contoh cara pengiriman data dengan mode sinkron ... 19
Gambar 2.7 Contoh cara pengiriman data dengan mode asinkron ... 20
Gambar 2.8 layout tombol dari gamepad ...21
Gambar 2.9 layout pergerakan dari lengan robot ... 22
Gambar 3.1 Sketsa pusat massa robot ... 28
Gambar 3.2 ukuran badan robot ... 29
Gambar 3.3 ukuran robot tampak depan ... 29
Gambar 3.4 Sketsa bentuk robot tampak samping ... 30
Gambar 3.5 Sketsa bentuk mobile robot tampak depan ... 30
Gambar 3.6 Sketsa bentuk mobile robot tampak atas ... 30
Gambar 3.7 Robot ARM MR 999-E ... 31
Gambar 3.8 Motor DC PLANETARY GEARBOX SET ... 32
Gambar 3.9 Perbandingan Gear Motor DC PLANETARY GEARBOX SET ... 32
Gambar 3.10 Wheel Set ……… 33
Gambar 3.11 Caster Ball ……….. 33
- xiii -
Gambar 3.13 Pergerakan roda belok kanan dan kiri ………. 34
Gambar 3.14 Pergerakan roda mutar kiri dan mutar kanan ... 35
Gambar 3.15 Diagram Blok mobile Robot ... 36
Gambar 3.16 Tata letak Rangkaian ... 36
Gambar 3.17 Skematik Rangkaian modul AVR ………... 38
Gambar 3.18 Rangkaian Reset pada AVR ... 39
Gambar 3.19 Rangkaian Pembangkit pulsa Clock pada AVR ... 40
Gambar 3.20 Rangkaian Regulator ... 40
Gambar 3.21 ISP Pada AVR ... 41
Gambar 3.22 Block Diagram L298n ... 43
Gambar 3.23 Skematik Modul Driver Motor ... 43
Gambar 3.24 Modul Regulator ... 45
Gambar 3.25 USB Bluetooth ……… 45
Gambar 3.26 layout tombol dari gamepad ...47
Gambar 3.27 layout pergerakan dari lengan robot ... 48
Gambar 3.28 Modul wireless Camera ……….. 49
Gambar 3.29 Diagram alir pergerakan motor ……….. 51
Gambar 3.30 Lanjutan diagram alir pergerakan motor ………. 52
Gambar 4.1 Tampilan User interface pada PC ... 56
Gambar 4.2 Mobile robot Tampak Atas ... 58
Gambar 4.3 Mobile Robot Tampak Depan ... 59
Gambar 4.4 Mobile Robot Tampak Samping Kiri ... 59
- xiv -
Gambar 4.6 Lengan Robot ... 62 Gambar 4.7 Penyimpangan Mobile Robot saat berjalan lurus ... 67 Gambar 4.8 Tampilan Wireless Camera...69
- xv -
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN-A Listing Program Sistem
A. Listing program Visual Basic pada pc ...LAMPIRAN A-1 B. Listing program AVR pada mobile robot …...LAMPIRAN A-2 LAMPIRAN-B Skematik
A. Skematik Rangkaian ...…...LAMPIRAN B LAMPIRAN DATASHEET
